DE1463594C3 - Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung eines von Hand bedienbaren Motorwerkzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine solche Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung ist bekannt durch die FR-PS 12 75 550. Bei dieser Vorrichtung kann eine gewünschte Drehzahl mittels einer gesonderten Einstellvorrichtung am Werkzeug eingestellt werden, mit welcher dann über einen bestimmten Zeitraum gearbeitet wird. Bei diesen Vorrichtungen ist es jedoch nicht möglich, während eines Arbeitsganges die Drehzahl mit nur einer Hand beliebig zu verändern, ein Vorgang, der z. B. beim Anbohren von harten Flächen ohne Körner bei Handbohrmaschinen oder beim Einsetzen und Anziehen von Schrauben von wesentlicher Bedeutung ist.

Es ist ferner ein Werkzeugantrieb, insbesondere für ein Handrührgerät, bekannt (USA-Patentschrift 26 09 525), bei welchem durch ein Steuerglied, ähnlich einem Einschaltdrücker von Handbohrmaschinen, in Abhängigkeit vom Betätigungsweg ein Widerstand verändert wird, der dem Motor vorgeschaltet ist und der eine stufenlose Drehzahlregelung ermöglicht. Diese bekannte Anordnung arbeitet jedoch mit erheblichen Verlusten und einem entsprechend großen Wärmeanfall und ist daher für Motorwerkzeuge mit größerer Leistungsaufnahme nicht verwendbar, da sich dabei erhebliche Schwierigkeiten in der Abführung der Wärme ergeben würden. Diese bekannte Anordnung ist lediglich geeignet, um in einem kurzen Zeitraum die Drehzahl stufenlos bis auf die Höchstdrehzahl des Motors zu beschleunigen und dann mit dieser durch das Gerät festgelegten Höchstdrehzahl über einen längeren Zeitraum zu arbeiten. Bei Motorwerkzeugen besteht dabei im Gegensatz zu einem Rührwerksantrieb noch der Nachteil, daß bei geringer Drehzahl die Leistungsaufnahme wesentlich größer als bei hoher Drehzahl ist.

Eine Schaltungsanordnung, wie sie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel benutzt wird und wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, ist für sich bekannt durch die CA-PS 6 63 588, dort angewendet als Dimmer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß eine verlustarme stufenlose Drehzahlsteuerung für ein Motorwerkzeug vom Stillstand bis zu einer Höchstdrehzahl mittels Einhandbedienung gegeben und die Steuervorrichtung für den Thyristor so kompakt gestaltet ist, daß für sie im wesentlichen nicht mehr Platz benötigt wird als für einen üblichen Betätigungsschalter eines Elektro-Motorwerkzeugs und keine wesentliche Änderung der gebräuchlichen Form dieses Werkzeugs erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches.

Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß bei Einhandsteuerung im gesamten Drehzahlbereich die Steuervorrichtung für den Thyristor anstelle eines üblichen Drückerschalters eingebaut werden kann, ohne daß das Werkzeuggehäuse wesentlich geändert werden müßte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzte Schaltungsanordnung und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Handgriff einer Bohrmaschine oder eines ähnlichen Elektrowerkzeuges mit der im Handgriff angeordneten Steuervorrichtung.

Zwei Stromleitungen 10 und 11 leiten Strom von einer Wechselstromquelle 117 mit üblicher Netzfrequenz und Spannung über die Steuervorrichtung zu einem Gleichstrom- oder Einphasenwechselstrom-Reihenschlußmotor 12 mit Feldwicklung 13 und Ankerwicklung 14.

Zur Steuerung der Stromversorgung für den Motor 12 ist ein Thyristor 15 in Reihe mit dem Motor 12 geschaltet. Der Thyristor 15 weist eine Anode 16, eine Kathode 17 und eine Steuerelektrode 18 auf.

Sollen beide Halbwellen des Wechselstromes bei der zwischen den Leitungen 10, 11 vorhandenen Spannung dem Motor 12 zugeführt werden, so kann ein Schalter 19 geschlossen werden, der im Nebenschluß mit dem Thyristor 15 liegt, so daß, wenn dieser Schalter geschlossen ist, der Motor 12 unmittelbar an den Leitungen 10 und 11 liegt.

Um zu erreichen, daß der Thyristor 15 in einer Halbperiode des Wechselstromes leitend wird, liegt eine Diode 20 zwischen der Steuerelektrode 18 und einer Leitung 21 zwischen einem Kondensator 22 und einem Ohmschen Widerstand 23, wobei der Kondensator 22 mit der Kathode 17 des Thyristors 15 verbunden ist, während der Ohmsche Widerstand 23 mit der Anode 16 des Thyristors 15 verbunden ist. Ein Begrenzungswiderstand 24 ist zwischen der Leitung 21 und dem Ohmschen Widerstand 23 vorgesehen, um die Spannung in diesem Teil der Schaltanordnung oberhalb eines vorher festgelegten, minimalen Spannungswertes zu halten.

Der Ohmsche Widerstand 23 hat ein Einstellglied 25, um den Ladewiderstand des Kondensators 22 und damit dessen Spannung in der Halbperiode zu ändern. Wird das Einstellglied 25 in der Richtung des Pfeiles 26 verschoben, so wird die Spannung des Kondensators 22 erhöht. Die Folge ist, daß der Thyristor 15 an einem früheren Punkt der Halbwelle des Wechselstromes leitend und damit die Spannung und der Strom des Motors 12 entsprechend vergrößert wird. Die Kondensatorspannung, welche über die Diode 20 im Steuerstromkreis des Thyristors 15 aufgebracht wird, bringt

die Diode 20 bei einem Spannungswert zur Stromführung, der von der Eigenschaft der Diode festgelegt ist, so daß ein Stromimpuls an die Steuerelektrode if des Thyristors 15 geführt wird, wodurch dieser als Gleichrichter stromführend wird.

Da nur ein kleiner Strom im Ohmschen Widerstand 23 fließt und da ferner der Spannungsabfall am Thyristor 15 verhältnismäßig klein ist, ist die erzeugte Wärme entsprechend gering. Infolgedessen kann die Steuervorrichtung in einem Werkzeuggehäuse, z. B. in einem Handgriff 27, angeordnet sein.

Um den Ohmschen Widerstand 23 durch die Bedienungsperson verstellen zu können, ist ein Drücker 28 vorgesehen, der in üblicher Weise verschiebbar in dem Handgriff gelagert ist. Eine Feder 29 spannt den Drücker 28 in die Nicht-Arbeitslage gegen einen nicht dargestellten Anschlag vor. Eine in F i g. 1 durch die gestrichelte Linie 30 angedeutete mechanische Verbindung verbindet den Drücker 28 mit dem Einstellglied 25. Hierbei ist die Anordnung derart, daß, wenn der Drücker 28 gegen die Feder 29 gedrückt wird, das Einstellglied 25 in der Richtung des Pfeiles 26 bewegt wird, um den wirksamen Widerstand zu verringern.

Eine mechanische Verbindung, welche in F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie 31 angedeutet ist, dient dazu, den Drücker 28 und den Schalter 19 miteinander so zu verbinden, daß bei maximaler Spannung und maximalem Strom für den Motor 12 die Steuervorrichtung mit dem Thyristor 15 überbrückt ist.

Die F i g. 2 zeigt eine von Hand steuerbare Elektrobohrmaschine. Auf einem Träger 42 ist am Ständerblechpaket des Elektromotors 12 der Thyristor 15, die Diode 20, der feste Begrenzungswiderstand 24 und der Kondensator 22 angebracht.

Der Drücker 28 ist in einer Öffnung 45 des Handgriffes 27 der Bohrmaschine derart gelagert, daß er zwischen einer Ruhelage und einer Arbeitslage hin und her bewegt werden kann.

In Fig.2 ist der Drücker 28 in seiner Ruhelage dargestellt. Das eine Ende des Ohmschen Widerstands 23 ist teleskopartig in einer Blindöffnung 28a des Drückers gelagert. Diese Blindöffnung 28a dient auch zur Unterbringung der Feder 29. Die Blindöffnung 28a hat eine kleine Blindbohrung 30 an ihrem Boden, in welcher das Ende des Einstellglieds 25 für den Ohmschen Widerstand 23 liegt. Das untere Ende des Ohmschen Widerstands 23 ist über einen Träger 46 im Handgriff 27 des Werkzeuges gelagert.

Der Drücker 28 weist einen seitlichen Finger 31 auf, der in Eingriff mit einem Knopf 19a des Schalters 19 gelangt, wenn sich der Drücker vollkommen in seiner Innenlage befindet, wodurch der Thyristor 15 überbrückt wird. Ein Schalter 48 kann mit seinem Betätigungsglied 49 in Eingriff mit dem Drücker 28 gebracht werden, wenn dieser beginnt, sich nach innen zu bewegen. Der Schalter 48 dient als Sicherheit dafür, t, daß der gesamte Motorstromkreis unterbrochen ist, wenn sich der Drücker 28 in seiner Ruhelage befindet.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung leicht in dem Gehäuse eines von Hand zu betätigenden Werkzeuges untergebracht werden, ohne daß es erforderlich ist, die Gesamtgröße des Werkzeuges zu erhöhen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung eines im Gehäuse eines von Hand bedienbaren Motorwerkzeugs angeordneten Gleichstrom- oder Einphasen-Wechselstrom-Reihenschlußmotors, der über einen mit Hilfe eines im Motorwerkzeug angeordneten, von Hand durch ein Steuerglied einstellbaren Ohmschen Widerstandes steuerbaren Thyristor mit einer Wechselstromquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied ein während des Betriebs ständig unter der Einwirkung einer das Motorwerkzeug haltenden Bedienungsperson stehender Drücker (28) ist, der in einem Hohlgriff (27) des Motorwerkzeugs längsbeweglich geführt und mit einem Einstellglied (25) des Ohmschen Stellwiderstands (23) mechanisch verbunden ist, und daß der Drücker (28) einen länglichen, in seiner Bewegungsrichtung sich erstreckenden, an seinem Innenende offenen Hohlraum aufweist und so ausgebildet ist, daß er mit seinem Hohlraum über den mit einem Ende im Hohlgriff befestigten langgestreckten Ohmschen Widerstand schiebbar ist, wobei das Einstellglied (25) des Ohmschen Widerstands in dem Hohlraum (28a) liegt und mit dem Drücker (28) verbunden ist.